Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 523. C# 람다(Lambda)에서 변수 캡처 방식 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 31502
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
 
(연관된 글이 3개 있습니다.)

C# 람다(Lambda)에서 변수 캡처 방식

C# 람다 함수 내에서의 변수 캡처 방식을 한번 살펴볼까요?

예제는 다음의 글에 있는 것으로,

Action 대리자
; https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.action

가져다 쓰겠습니다.

using System;
using System.Windows.Forms;

public class Name
{
    private string instanceName;

    public Name(string name)
    {
        this.instanceName = name;
    }

    public void DisplayToWindow()
    {
        MessageBox.Show(this.instanceName);
    }
}

public class LambdaExpression
{
    public static void Main()
    {
        Name testName = new Name("Koani");
        Action showMethod = () => testName.DisplayToWindow();
        showMethod();
    }
}

C# 컴파일러는 이런 구문을 만나면 람다 함수내에 캡처되는 변수와 람다 메서드의 코드를 담은 클래스를 컴파일 시에 만들어 둡니다. 가령 다음과 같은 식입니다.

public class [임시클래스]
{
    Name _name;

    public void _f()
    {
        _name.DisplayToWindow(); // showMethod에 넣었던 Lambda 메서드 body
    }
}

그리곤 원래의 소스코드를 다음과 같이 바꿉니다.

public static void Main()
{
    [임시클래스] _var = new [임시클래스]();

    _var._name = new Name("Koani");
    Action showMethod = _var._f;

    showMethod();
}

간단하지요? ^^




이 원칙에 기반해서 C#의 변수 캡처에 대한 주의 사항으로 잘 나오는 예제를 한번 볼까요?

// http://stackoverflow.com/questions/451779/how-to-tell-a-lambda-function-to-capture-a-copy-instead-of-a-reference-in-c

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        List<Action> actions = new List<Action>();

        for (int i = 0; i < 10; ++i)
        {
            actions.Add(() => Console.WriteLine(i));
        }

        foreach (Action a in actions)
        {
            a();
        }

        // 기대하던 출력: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
        // 실제 출력:    10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10, 10
    }
}

위의 코드를 작성한 개발자의 기대값과 실제값은 다릅니다. 왜냐하면, C# 컴파일러는 i 값에 대한 변수를 다음과 같이 임시 생성한 클래스의 변수로 대체해 버리기 때문입니다.

// http://stackoverflow.com/questions/451779/how-to-tell-a-lambda-function-to-capture-a-copy-instead-of-a-reference-in-c

using System;
using System.Collections.Generic;

public class [임시클래스]
{
    public int _i;
    public void _f()
    {
        Console.WriteLine(_i);
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        List<Action> actions = new List<Action>();

        [임시클래스] _var = new [임시클래스]();

        for (_var._i = 0; _var._i < 10; ++_var._i)
        {
            actions.Add(_var._f);
        }

        foreach (Action a in actions)
        {
            a();
        }
    }
}

만약, 개발자가 원래 의도했던 대로 나오게 하고 싶다면 어떻게 해야 할까요? 그럼 다음과 같이 해야 합니다.

using System;
using System.Collections.Generic;
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        List<Action> actions = new List<Action>();

        for (int i = 0; i < 10; ++i)
        {
            int v = i;
            actions.Add(() => Console.WriteLine(v));
        }

        foreach (Action a in actions)
        {
            a();
        }
    }
}

이렇게 되면 C# 컴파일러는 i가 아닌 v 변수값을 캡처하기 위해 다음과 같은 식으로 for 루프 내에서 임시클래스를 생성하게 됩니다.

// http://stackoverflow.com/questions/451779/how-to-tell-a-lambda-function-to-capture-a-copy-instead-of-a-reference-in-c

using System;
using System.Collections.Generic;

public class [임시클래스]
{
    public int _v;
    public void _f()
    {
        Console.WriteLine(_i);
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        List<Action> actions = new List<Action>();

        for (int i = 0; i < 10; ++i)
        {
            [임시클래스] _var = new [임시클래스]();
            _var._v = i;
            actions.Add(_var._f);
        }

        foreach (Action a in actions)
        {
            a();
        }
    }
}

대충 감이 오시나요? ^^ 결국, "마법은 없습니다."

이제 C# 공식 문서의 내용을 보면,

Lambda Expressions (C# Programming Guide)
; https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/operators/lambda-expressions

람다 함수 내에서의 변수 제약이 이해가 됩니다.

  • A variable that is captured will not be garbage-collected until the delegate that references it becomes eligible for garbage collection.
  • Variables introduced within a lambda expression are not visible in the outer method.
  • A lambda expression cannot directly capture a ref or out parameter from an enclosing method.
  • A return statement in a lambda expression does not cause the enclosing method to return.
  • A lambda expression cannot contain a goto statement, break statement, or continue statement that is inside the lambda function if the jump statement’s target is outside the block. It is also an error to have a jump statement outside the lambda function block if the target is inside the block.

참고로, 자바의 변수 캡처 처리 방식과 비교해 보고 싶다면 다음의 글을 참고하세요.

자바 8과 C#의 람다(Lambda) 지원에 대한 비교
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/1685




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 8/31/2023]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 



2015-06-30 05시02분
[spowner] 감사합니다
[guest]
2015-06-30 12시33분
[wafe] 재미있게도 foreach 의 경우에는 capture 룰이 다릅니다 ㅎㅎ c# 5(vs 2012)의 breaking change 중의 하나죠.
[guest]
2015-06-30 12시52분
wafe 님 의견 감사합니다. ^^

Has foreach's use of variables been changed in C# 5?
; http://stackoverflow.com/questions/12112881/has-foreachs-use-of-variables-been-changed-in-c-sharp-5

결국 C# 4에서는 IEnumerator.Current로 받을 변수를 while 문 바깥에 생성했는데, C# 5에서는 안쪽으로 넣었군요. ^^
정성태

... 46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  [59]  60  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12466정성태12/29/202016768.NET Framework: 988. C# - 지연 실행이 꼭 필요한 상황이 아니라면 singleton 패턴에서 DCLP보다는 static 초기화를 권장 [1]파일 다운로드1
12465정성태12/29/202020463.NET Framework: 987. .NET Profiler - FunctionID와 연관된 ClassID를 구할 수 없는 문제
12464정성태12/29/202018719.NET Framework: 986. pptfont.exe - PPT 파일에 숨겨진 폰트 설정을 일괄 삭제
12463정성태12/29/202017636개발 환경 구성: 520. RDP(mstsc.exe)의 다중 모니터 옵션 /multimon, /span
12462정성태12/27/202019610디버깅 기술: 177. windbg - (ASP.NET 환경에서 유용한) netext 확장
12461정성태12/21/202019968.NET Framework: 985. .NET 코드 리뷰 팁 [3]
12460정성태12/18/202018029기타: 78. 도서 소개 - C#으로 배우는 암호학
12459정성태12/16/202019357Linux: 35. C# - 리눅스 환경에서 클라이언트 소켓의 ephemeral port 재사용파일 다운로드1
12458정성태12/16/202016832오류 유형: 694. C# - Task.Start 메서드 호출 시 "System.InvalidOperationException: 'Start may not be called on a task that has completed.'" 예외 발생 [1]
12457정성태12/15/202017156Windows: 185. C# - Windows 10/2019부터 추가된 SIO_TCP_INFO파일 다운로드1
12456정성태12/15/202018076VS.NET IDE: 156. Visual Studio - "Migrate packages.config to PackageReference"
12455정성태12/15/202017501오류 유형: 693. DLL 로딩 시 0x800704ec - This Program is Blocked by Group Policy [1]
12454정성태12/15/202018077Windows: 184. Windows - AppLocker의 "DLL Rules"를 이용해 임의 경로에 설치한 DLL의 로딩을 막는 방법 [1]
12453정성태12/14/202018974.NET Framework: 984. C# - bool / BOOL / VARIANT_BOOL에 대한 Interop [1]파일 다운로드1
12452정성태12/14/202019364Windows: 183. 설정은 가능하지만 구할 수는 없는 TcpTimedWaitDelay 값
12451정성태12/14/202017332Windows: 182. WMI Namespace를 열거하고, 그 안에 정의된 클래스를 열거하는 방법 [5]
12450정성태12/13/202018481.NET Framework: 983. C# - TIME_WAIT과 ephemeral port 재사용파일 다운로드1
12449정성태12/11/202019510.NET Framework: 982. C# - HttpClient에서의 ephemeral port 재사용 [2]파일 다운로드1
12448정성태12/11/202020891.NET Framework: 981. C# - HttpWebRequest, WebClient와 ephemeral port 재사용파일 다운로드1
12447정성태12/10/202018974.NET Framework: 980. C# - CopyFileEx API 사용 예제 코드파일 다운로드1
12446정성태12/10/202020067.NET Framework: 979. C# - CoCreateInstanceEx 사용 예제 코드파일 다운로드1
12445정성태12/8/202015819오류 유형: 692. C# Marshal.PtrToStructure - The structure must not be a value class.파일 다운로드1
12444정성태12/8/202017264.NET Framework: 978. C# - GUID 타입 전용의 UnmanagedType.LPStruct [1]파일 다운로드1
12443정성태12/8/202016656.NET Framework: 977. C# PInvoke - C++의 매개변수에 대한 마샬링을 tlbexp.exe를 이용해 확인하는 방법
12442정성태12/4/202015661오류 유형: 691. Visual Studio - Build Events에 robocopy를 사용할때 "Invalid Parameter #1" 오류가 발행하는 경우
12441정성태12/4/202015019오류 유형: 690. robocopy - ERROR : No Destination Directory Specified.
... 46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  [59]  60  ...